浅谈 EDGE 演进及其测量 测量, 能力, 通信, 网络

Bazinga

人们普遍认为，在未来一段时间内，GGE/EDGE网络仍将是全球移动语音和数据通信的基础，尤其是在那些频谱资源十分匮乏的地区。在这样一种情况下，由于GGE/EDGE网络具有较低的资费水平和众多的业务类型（同时支持全球漫游），因而受到极大的欢迎。所以，电信运营商正在积极研究，希望进一步提升现有GGE/EDGE网络的性能。
　　EDGE演进（E-EDGE）将会进一步加强GSM/EDGE网络的通信能力。GSM规范第7版中对EDGE演进的标准作出了规定。EDGE演进增添了多种新特性，从而可以进一步扩充系统容量，支持网络处理不断增加的数据业务，同时提高了平均数据速率和最高数据速率，降低了时延——所有这些特性可以为用户提供更出色的应用体验。
　　通常，E-EDGE包括4个可选特性：
　　*通过两种特殊的办法减少时延：快速Ack/Nack报告（FANR）和减小传输时间间隔（RTTI）；
　　*下行链路双载波；
　　*高阶调制（HOM）和高符码率（HSR）；
　　*移动台接收分集。
　　这些特性不会对传统手机产生影响，也不需要额外的频率资源。此外，除了HSR之外，这些特性对核心网或基站（BTS）硬件没有任何影响。但是，它们对手机终端开发者以及设计与测试工具供应商提出了全新的挑战。为了帮助用户更好地了解这些挑战，了解如何解决这些问题，我们下面将对E-EDGE的功能以及其测试解决方案进行详细的介绍。
　　减小传输时间间隔
　　E-EDGE通过在数据传输的不同时隙上对两个分组数据业务信道（PDTCH）物理信道进行配对，可以减少增强型GPRS（EGPRS）连接中的传输时间间隔（TTI）。通常所配对的时隙都具有共同的频率特性。在这个RTTI配置里，在4个突发脉冲上进行交叉存取的PDTCH数据块会在两个帧内以PDTCH对的形式在两个分组数据业务信道上进行传输（如图1所示）。由于所需传输的帧数减半，TTI自身的时间也减半，即降至10ms。

Timeslots（Downlink）：时隙（下行链路）
Timeslots（Uplink）：时隙（上行链路）
FRAME#：数据帧编号
图1 BTTI USF模式
　　RTTI配置可通过两种上行链路状态标记（USF）模式中的任意一种模式来实现：基础TTI（BTTI）USF模式或RTTI USF模式。图1是用于RTTI信道配置的BTTI USF模式。在这种配置中，给定的USF在与分组数据信道（PDCH）相关的4个突发脉冲上进行交叉存取。在PDCH对中最低PDCH上的USF将资源分配到下一个基础无线数据块周期的第一个无线数据块周期内。在PDCH对中最高PDCH上的USF将资源分配到下一个基础无线数据块周期的第二个无线数据块周期内。这样就可以在每个基础无线数据块周期内向移动台分配一个不同的USF。
　　图2为用于RTTI信道配置的RTTI USF模式。在这种配置中，在下行链路（DL）上的每个无线数据块上关联（和交叉存取）单独的USF。下行链路上第一个无线数据块周期中分配的USF，可为同一个基础无线数据块周期内上行链路（UL）上第二个无线数据块周期分配资源。下行链路上第二个无线数据块周期中分配的USF，可为下一个无线数据块周期内上行链路（UL）上第一个无线数据块周期分配资源。在这种配置中，每个PDCH对都可以有不同的USF。

图2 RTTI USF模式
　　快速Ack/Nack报告
　　3GPP第7版技术规范在减少时延的程序中对FANR进行了规定。假定在某个方向上使用一个无线数据块进行数据传输，那么FANR有可能会捎带（piggybacked）Ack/Nack信息，该信息与另一方向上的数据传输有关（例如与临时数据块流或TBF有关）。该信息可以通过在无线链路控制（RLC）数据块中插入一个固定大小的piggybacked ACK/NACK（PAN）字段来实现。因此，加入FANR功能以后，用于数据传输的无线数据块就由一个RLC/媒体访问控制（MAC）标头、一个或两个RLC数据块和一个可选的PAN字段组成。表1显示了无线数据块的结构。
　　为了更好地理解FANR概念，请看图3中的示例：DL TBF在时隙0、1、2和3（TBF1）上进行分配，并与其他TBF（TBF2和TBF3）进行多路复用。图中假定RLC数据短位图（Short bitmap）的长度只有两个8位字节。

图3 快速Ack/Nack报告操作示例
　　下行链路双载波
　　下行链路双载波（DLDC）最显著的好处是，它克服了GSM无线接口的一个主要缺点——200kHz载波带宽。DLDC的峰值数据速率接近1Mb/s。

DLDC意味着，同一个终端可以接收或发送独立载频上的两个载波（或是在跳频情况下的MAIO:s）。图4显示了一个示例，图左侧是4时隙单载波分配中的无线数据块，而图右侧是2×4时隙双载波分配中的无线数据块。这两个频率（在跳频情况下是MAIO:s）通常不相邻。

图4 下行链路双载波操作示例
　　高阶调制和高符码率
　　3GPP第7版中介绍了两个名词：EGPRS2A和EGPRS2B，它们分别代表HOM和HSR。由于EGPRS2B在实施中可能需要升级BTS硬件，所以在最初应用阶段一般不如EGPRS2A使用得那么广泛。下面介绍了EGPRS2A和EGPRS2B UL与DL的情况。
　　● EGPRS2A 下行链路
　　EGPRS2A DL提供了8种全新的调制编码方案（DAS-5至DAS-12），所有这些方案都使用Turbo编码，如表2所示。

　　● EGPRS2A上行链路
　　EGPRS2A UL提供了5种全新的调制编码方案（UAS-7至UAS-11），所有这些方案都使用了Turbo编码，如表3所示。

　　● EGPRS2B下行链路
　　该EGPRS2B DL提供了8种全新的调制编码方案（DBS-5至DBS-12），如表4所示。所有这些方案都使用了Turbo编码和325ksymbol/s的HSR时钟。

　　● EGPRS2B 上行链路
　　EGPRS2B UL提供了8种全新的调制编码方案（UBS-5至UBS-12），如表5所示。所有这些方案都使用了Turbo编码和325ksymbol/s的HSR时钟。

　　移动台接收分集
　　接收分集能力可以提高移动台在高干扰和密集部署地区的灵敏度和稳定性。它通过使用额外的天线，提高了移动台的接收性能。事实上，单天线干扰消除（SAIC）功能的推出，已经满足了下行链路高级接收机性能（DARP）的要求，证明了移动台接收机性能有所增强，可显著提高频谱效率。移动台接收分集能进一步提高高斯最小频移键控（GMSK）调制信号的干扰消除性能。此外，与SAIC相比，移动台分集接收能显著增强8PSK调制信号的干扰消除性能。
　　设计和测试工具的含义
　　虽然这些新的E-EDGE特性有很多重要的优势，但也给设计和测试工作带来了新的挑战.设计和测试工具必须能够配置以及测试RTTI、FANR、DLDC和HOM功能。更具体地说，它们必须：
　　*为开发者提供选择以下模式的能力：TTI模式（BTTI或RTTI）和USF模式（当选择了RTTI模式时）；
　　*提供FANR设置（例如，启用/禁用FANR状态、基于事件的FANR状态、PAN编码类型、PAN内容产生、时基FANR时间转换和CES/P字段），允许灵活设置FANR测试；
　　*允许客户启用/禁用DLDC状态、配置通信信道、频率跳转状态、MAIO、功率减少、调制和编码方案，以及支持双载波的多时隙配置；
　　*支持EGPRS2A UL和DL调制和编码方案。

图5 Agilent 8960无线通信测试仪中的EDGE演进解决方案能够对E-EDGE的新特性进行测试
　　结论
　　E-EDGE为设计与测试工具的供应商提出了新的挑战。幸运的是，8960提供的新型EDGE演进测量功能（包括协议端设计验证与射频测量）的出现可以解决这些难题。完备灵活的测量功能将极大地加快E-EDGE的开发与推广。